普通PCB通常是由銅箔和基板粘合而成，而基板材質大多數為玻璃纖維（FR-4），酚醛樹脂（FR-3）等材質，粘合劑通常是酚醛、環(huán)氧等。在PCB加工過程中由于熱應力、化學因素、生產工藝不當等原因，或者是在設計過程中由于兩面鋪銅不對稱，很容易導致PCB板發(fā)生不同程度的翹曲。

而另一種PCB基板——陶瓷PCB基板，由于散熱性能、載流能力、絕緣性、熱膨脹系數等，都要大大優(yōu)于普通的玻璃纖維PCB板材，從而被廣泛應用于大功率電力電子模塊、航空航天、軍工電子等產品上。

陶瓷PCB基板的主要材質

氧化鋁（Al2O3）

氧化鋁是陶瓷基板中最常用的基板材料，因為在機械、熱、電性能上相對于大多數其他氧化物陶瓷，強度及化學穩(wěn)定性高，且原料來源豐富，適用于各種各樣的技術制造以及不同的形狀。按含氧化鋁(Al2O3)的百分數不同可分為：75瓷、96瓷、99.5瓷。氧化鋁含有量不同，其電學性質幾乎不受影響，但是其機械性能及熱導率變化很大。純度低的基板中玻璃相較多，表面粗糙度大。純度越高的基板，越光潔、致密、介質損耗越低，但是價格也越高。

氧化鈹（BeO）

具有比金屬鋁還高的熱導率，應用于需要高熱導的場合，溫度超過300℃后迅速降低，但是由于其毒性限制了自身的發(fā)展。

氮化鋁（AlN）

氮化鋁陶瓷是以氮化鋁粉體為主晶相的陶瓷。相比于氧化鋁陶瓷基板，絕緣電阻、絕緣耐壓更高，介電常數更低。其熱導率是Al2O3的7~10倍，熱膨脹系數（CTE）與硅片近似匹配，這對于大功率半導體芯片至關重要。在生產工藝上，AlN熱導率受到殘留氧雜質含量的影響很大，降低含氧量，可明顯提高熱導率。目前工藝生產水平的熱導率達到170W/(m·K)以上已不成問題。

綜合以上原因，可以知道，氧化鋁陶瓷由于比較優(yōu)越的綜合性能，在微電子、功率電子、混合微電子、功率模塊等領域還是處于主導地位的。

陶瓷PCB分類根據制造方法，電子市場上的陶瓷PCB主要分為三種類型：
高溫陶瓷PCB
低溫陶瓷PCB
厚膜陶瓷PCB

高溫
如您所知，高溫可能是最流行的陶瓷類型。一般來說，專為高溫設計的陶瓷PCB通常被認為是高溫共燒陶瓷（HTCC）電路，它由陶瓷原料與溶劑、混合粘合劑、增塑劑、潤滑劑以及氧化鋁組成。

首先用陶瓷原料制作，然后在材料上進行涂層，然后在鎢或鉬金屬上進行電路跟蹤。最后，如果實現了電路跟蹤，它可以在層壓后將電路板在 1600 到 1700 攝氏度之間烘烤長達 48 小時。所有 HTCC 烘烤都是在氣體環(huán)境中進行的，例如氫氣。

低溫
與HTCC不同的是，低溫共燒陶瓷PCB是由水晶玻璃與粘合基板在金屬板上結合金漿制成的。然后將電路板切割并層壓，然后放入大約 900 攝氏度的氣態(tài)烘箱中。

更重要的是，低溫共燒陶瓷 PCB 通過更少的翹曲和漸進的收縮容限而受益。也就是說，與HTCC等陶瓷PCB相比，陶瓷PCB具有更好的機械強度和導熱性。所以在使用LED燈等散熱產品時，LTCC的散熱優(yōu)勢是有優(yōu)勢的。

厚膜陶瓷
厚膜陶瓷PCB，其導體層的厚度可能超過10微米，但不超過13微米。一般來說，導體層是在陶瓷PCB表面印刷銀或金鈀。也就是說，厚膜陶瓷PCB包括金和介電漿料，是在陶瓷基材上完成的，工作后在1000攝氏度或以下的溫度下進行漿料和背襯。所以厚膜陶瓷PCB由于金導體漿料成本高，被大多數PCB制造商廣泛使用。

厚膜陶瓷PCB相對于傳統(tǒng)PCB的主要優(yōu)點是厚膜陶瓷可以保護銅不被氧化。所以陶瓷PCB制造商可以在陶瓷板上放置可互換的導體、半導體、導體、電容器或電阻器。在完成印刷和高溫燒結的過程后，板上的所有元件都可以被激光修整到他們想要的值。

陶瓷PCB有多少層存在混淆，但它是由陶瓷PCB的類型決定的。陶瓷PCB的最少層數為兩層，但根據產品的特性，可能會增加一些層數。

陶瓷PCB的用途

√大功率電力電子模塊，太陽能電池板組件等

√高頻開關電源、固態(tài)繼電器

√汽車電子、航空航天、軍工電子產品

√大功率LED照明產品

√通信天線，汽車點火器

百能云板陶瓷基板制程能力

百能云板陶瓷PCB產品能力

審核編輯 黃宇